存在性问题专题
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存在性问题专题
一、概述
1.概述:存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能,所以具有开放的特征,在假设存在性以后进行的推理或计算,对基础知识,基本技能提出了较高要求,并具备较强的探索性,正确、完整地解答这类问题,是对我们知识、能力的一次全面的考验。
2.分类:存在性问题按定性可分为:(1)肯定性存在问题
(2)否定性存在问题
(3)讨论性存在问题
二、例题分析
例1. 若关于的一元二次方程有两个实数根,x x m x m m 22319200-++-+=()
又已知、、分别是△的∠、∠、∠的对边,∠°,且,a b c ABC A B C C B ==9035cos
b a m Rt -=3,是否存在整数,使上述一元二次方程两个实数根的平方和等于
△的斜边的平方?若存在,求出满足条件的的值,若不存在,请说明ABC c m
理由。
分析:这个题目题设较长,分析时要抓住关键,假设存在这样的m ,满足的条件有m 是整数,一元二次方程两个实数根的平方和等于Rt △ABC 斜边c 的平方,隐含条件判别式Δ≥0等,这时会发现先
抓住Rt △ABC 的斜边为c 这个突破口,利用题设条件,运用勾股定理并不难解决。
解:
在△中,∠°,∵Rt ABC C B ==903
5cos ∴设a=3k ,c=5k ,则由勾股定理有b=4k ,
33343==-=-k k k a b ∴,∴,
∵ ∴,,a b c ===91215
设一元二次方程的两个实数根为,x m x m m x x 2212319200-++-+=()
则有:,x x m x x m m 1212231920+=+=-+() ∴x x x x x x m m m 122212212222312920+=+-=+--+()[()]()
=+-736312m m
由,x x c c 1222215+==
有,即73631225736256022m m m m +-=+-=
∴,m m 124647==- ∵不是整数,应舍去,m =-647
当时,m =>40∆
∴存在整数m=4,使方程两个实数根的平方和等于Rt △ABC 的斜边c 的平方。
例2.
如图:已知在同一坐标系中,直线与轴交于点,抛物y kx k y P =+-22 线与轴交于,,,两点,是抛物线的顶点y x k x k x A x B x C =-++21221400()()()
(1)求二次函数的最小值(用含k 的代数式表示)
(2)若点A 在点B 的左侧,且x1·x2<0
①当k 取何值时,直线通过点B ;
②是否存在实数k ,使S △ABP=S △ABC ?如果存在,求出抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由。
分析:本题存在探究性体现在第(2)问的后半部分。
认真观察图形,要使S △ABP=S △ABC ,由于AB=AB ,因此,只需两个三角形同底上的高相等就可以。
OP 显然是△ABP 的高线,而△ABC 的高线,需由C 作AB 的垂线段,在两个高的长中含有字母k ,就不难找到满足条件的k 值。
解:()()()11044414122∵,∴³最小值a y k k k =>=-+=--
()()()()2214222由,得:y x k x k y x x k =-++=-- ①当时,,y x x k ===02212 ∵点A 在点B 左侧,
∴,又∵,∴,x x x x x x 121212000<<<> ∴A (2k ,0),B (2,0),
将,代入直线B y kx k ()2022=+- 得:,∴222043k k k +-==- ∴当时,直线过点k B =-43
(2)过点C 作CD ⊥AB 于点D
则CD k k =--=-|()|()1122
∵直线交轴于,,y kx k y P k =+--22022() ∴OP k =-22 若,则²²△△S S AB OP AB CD ABP ABC ==1212 ∴OP=CD ∴2212-=-k k ()
解得:,k k 12122=-=
由图象知,,∴取k k <=-012 ∴当时,△△k S S ABP ABC =-=12
此时,抛物线解析式为:y x x =--22
例3. 如图,在平面直角坐标系O —XY 中,正方形OABC 的边长为2cm ,点A 、C 分别在y 轴的负半轴和x 轴的正半轴上,抛物线y=ax2+bx+c 经过点A 和B ,且12a+5c=0。
(1)求抛物线的解析式;
(2)如果点P 由点A 沿AB 边以2cm/秒的速度向点B 移动,同时点Q 由点B 开始沿BC 边以1cm/秒的速度向点C 移动,那么:
①移动开始后第t 秒时,设S=PQ2(cm2),试写出S 与t 之间的函数关系式,并写出t 的取值范围; ②当S 取最小值时,在抛物线上是否存在点R ,使得以P 、B 、Q 、R 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由。
解:(1)根据题意,A (0,-2),B (2,-2)
根据题意:∴-=-=+++=⎧⎨⎪⎩⎪==-=-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪2242125056532c a b c a c a b c ∴抛物线的解析式为:y x x =--565322 (2)①移动开始后第t 秒时,AP=2t ,BQ=t
∴P (2t ,-2),Q (2,t -2)
∵,∴S PQ S t t ==-+--+2222222()()即S t t t =-+<≤584012()
②当取得最小值时,S t =4
5
∴,,,P Q ()()852265-- 假设在抛物线上存在点R ,使得以P 、B 、Q 、R 为顶点的四边形是平行四边形,
若以PR 为一条对角线,使四边形PBRQ 为平行四边形
∴BP QR =-
==28525
∴,∴,,22512512565+=-R () 经检验,在抛物线上,R (
)12565-
若为PB 为一条对角线,使四边形PRBQ 为平行四边形
∵BQ t PR ==
=45 ∴245145+=
∴,,经检验,不在抛物线上R R ()()8514585145--
综上所述,当最小时,抛物线上存在点,,使得以、、、S R P B Q R ()12565-
为顶点的四边形是平行四边形。
例5.
如图:二次函数的图象与轴相交于、两点,点在原y x bx c x A B A =++2 点左边,点在原点右边,点,在抛物线上,,∠B P m AB PAO ()tan 122
5==
(1)求m 的值;
(2)求二次函数的解析式;
(3)在x 轴下方的抛物线上有一动点D ,是否存在点D ,使△DAO 的面积等于△PAO 的面积?若存在,求出D 点坐标;若不存在,说明理由。
解:(1)作PH ⊥x 轴于H ,在Rt △PAH 中
∵∠tan PAO PH AH ==25 ∵,∴PH m AH m ==52 ∵P (1,m )在抛物线上,m=1+b+c , 设,,,,∵A x B x AB ()()12002=
∴||x x 212-=
∴()x x x x 1221242+-= 令,得:y x bx c =++=002
∴,,∴x x b x x c b c 1212242+=-=-=
∵±±x b b c b =--=-24222 且,∴,x x x b x b 12122222<=--=-+ ∵OH=1,∴AH -AO=1
∵,AH m AO x b ==-=+52221 ∴52221m b -+= 由:得:m b c m b b c m b c =++-+=-=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪===-⎧⎨⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪1522214224254521252 b =-4()舍去
∴m =2425 ()24521252y x x =+
- (3)假设在x 轴下方的抛物线上存在点D (x0,y0),
使,则有:△△S S DAO PAO =
S AO y S AO PH DAO PAO △△²,²==12120||||||||
∴,||||y PH m 02425===
∴,代入,得:y y x x 00020242545215=-=-- x x x x 020124521524253515--=-=-=-,解得:,
∴满足条件的点有两个:
D D ()()----352425152425,或,
三、专题总结
我们了解了怎样去解答存在性问题,即假设其存在,再根据具体的条件去证明,如果和假设相符合则成立,不符合就不成立。
在具体的选择填空时,我们可以假设其成立和不成立两种情况,用学过的公式定理去将其推翻或符合,需要拥有具体问题具体分析其假设的状态。